用于仿真残余总线控制仪组合的计算机实现的方法和设备技术

本发明专利技术描述和阐述了一种用于仿真残余总线控制仪组合的计算机实现的方法，其中，所述残余总线控制仪组合包括至少两个经由总线系统相连接的残余总线控制仪，并且所述残余总线控制仪组合与至少一个另外的控制仪经由总线系统相连接，其中，描述残余总线控制仪的通信关系，基于所述通信关系生成用于仿真残余总线控制仪的程序代码，并且借助于程序代码的可执行的文本在仿真计算机上对残余总线控制仪组合进行仿真。通过如下方式能实现对残余总线控制仪组合的简化和灵活的仿真，即，为残余总线控制仪生成唯一的共同的残余总线控制仪模型作为用于仿真残余总线控制仪的程序代码。此外，本发明专利技术涉及一种用于仿真残余总线控制仪组合的设备。

【技术实现步骤摘要】
用于仿真残余总线控制仪组合的计算机实现的方法和设备
本专利技术涉及一种用于仿真残余总线控制仪组合的计算机实现的方法，其中，残余总线控制仪组合包括至少两个经由总线系统相连接的残余总线控制仪，并且所述残余总线控制仪组合与至少一个另外的控制仪经由总线系统相连接，其中，描述残余总线控制仪的通信关系，基于所述通信关系生成用于仿真残余总线控制仪的程序代码并且借助于程序代码的可执行的文本在仿真计算机上对残余总线控制仪组合进行仿真。此外，本专利技术涉及一种用于仿真残余总线控制仪组合的设备。
技术介绍
上述类型的方法是现有技术中已知的，其经常使用在真实控制仪的测试领域中，所述真实控制仪是控制仪组合的组成部分或者可以是控制仪组合的组成部分。控制仪主要理解为具有至少一个I/O接口(I/O＝输入/输出)的小型计算机，所述小型计算机通常配备有实时能力的驱动系统，所述有实时能力的驱动系统允许在控制仪上实现(复杂的)主要是控制技术上的任务。正如从工业实践中已知地那样，控制仪的开发是大规模的仪器技术设备的技术开发的中心组成部分。经由总线系统(例如CAN、FlexRay、LIN)与小型计算机的分布式网络相连接的控制仪例如是在自动化领域和航空航天中的标准应用。对在终端产品中使用的(系列)控制仪的测试是要在控制仪上执行的调节或者控制的多个前置开发步骤的终点，其中，所述开发步骤通常利用所谓的V模型或者V循环进行描述。在对多数技术设备的功能所必要的控制器开发的初始阶段，在具有数学图形建模环境的计算机上进行控制算法的数学建模，其中，把所述控制器理解为控制仪的组成部分。附加地也对控制仪的环境进行数学建模，因为对在控制仪上的控制器与要控制的过程的相互作用感兴趣。在这些功能性的数学考虑时多数不需要实时的仿真(即仅需离线仿真)。在下一个步骤中将之前所设计的控制算法借助于快速控制原型传输到性能好的、多数有实时能力的硬件上，所述硬件经由合适的I/O接口与真实的物理过程相连接，即例如与机动车发动机相连接。这些有实时能力的硬件与之后所使用的系列控制仪通常是无关的，在此，仅涉及在实践中对之前所设计的控制的功能性进行验证。在另一步骤中，在自动的系列代码生成的范围内，在之后在系列控制仪中可能实际使用的目标处理器中执行所述控制。因此，所述目标硬件在该步骤中接近系列控制仪，但是与系列控制仪不相同。在另一步骤中，所述通常仅在之后的开发阶段中存在的系列控制仪在硬件在环(HIL)的范围内被检查。这就是在开始时所描述的用于仿真残余总线控制仪组合的方法的主要应用情况。在此，所述在该步骤中在物理上存在的(系列)控制仪借助于其物理上的控制仪接口与性能好的仿真计算机、通常简单称为仿真器相连接。所述仿真器对要测试的真实控制仪所需的参量进行仿真并且与控制仪交换输入和输出量。所述控制仪的物理上的控制仪接口的引脚经由电缆束与仿真器相连接。因此可能的是，在仿真环境中对所有需要的参量、例如机动车发动机的参量(必要时整台机动车包括发动机、传动系、底盘和行驶距离(Fahrstrecke))进行仿真并且对控制仪的性能与仿真环境相互作用地无危险地进行检查。在此被考虑的应用情况中，所述要测试的控制仪经由总线系统与另外的控制仪相连接，其中，这些另外的控制仪形成残余总线控制仪组合。在所述残余总线控制仪组合(还)没有真实存在时，为了测试作为真实仪器存在的另外的控制仪，所述残余总线控制仪组合的各控制仪必须在仿真计算机上被仿真。对此需要的是，对残余总线控制仪的通信关系进行检测和描述。于是，基于所述通信关系可以生成用于仿真残余总线控制仪的程序代码，其中，通常涉及以高级程序语言的代码(例如"C"或者"C++")。于是，这些程序代码通常利用适合于仿真计算机的编译器传输到程序代码的可执行的文本中并且在仿真计算机中执行。根据残余总线控制仪组合的复杂性，对残余总线控制仪组合的控制仪的仿真在现有技术中与巨大的耗费相联系，也就是说不仅与巨大的仪器技术上的耗费相联系而且与巨大的软件上的耗费相联系。一种已知的处理方式在于，独立地仿真残余总线控制仪组合的残余总线控制仪。对此残余总线控制仪的软件组件(运行时环境、系统服务、通信服务、I/O硬件抽象层等)根据抽象度(至少部分地)在所谓的虚拟控制仪的范围内被模拟并且借助于仿真器进行仿真(dSPACE目录2014："SystemDeskV-ECUGenerationModule"和"dSPACEOfflineSimulator")。所述仿真器可以涉及一个或者多个专门的计算机，例如以HIL测试台的形式，但也可以使用商业上共同的的PC作为仿真器。每一台残余总线控制仪被单独地模拟并且在单独的硬件计算单元上被仿真，即在自身的仿真平台上、在自身的处理器上或者至少在仿真计算机内的处理器的自身的核上被仿真。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于如此进一步地改进在开始时所提及的用于仿真残余总线控制仪组合的方法和设备，使得简化残余总线控制仪组合的仿真并且能够更加灵活。在本专利技术基于的用于仿真残余总线控制仪组合的方法的情况下，之前所引出和指明的任务通过如下方式得到解决，为残余总线控制仪生成唯一的共同的残余总线控制仪模型作为用于仿真残余总线控制仪的程序代码。根据本专利技术所述的方法的优点在于，现在也能实现相对于现有技术简化了的残余总线仿真，其中残余总线控制仪的整体可以共同地被仿真，因为所述残余总线控制仪基于一种唯一的共同的残余总线控制仪模型。此外，按照本专利技术，一种用于仿真残余总线控制仪组合的计算机实现设备，其中，所述残余总线控制仪组合包括至少两个经由总线系统相连接的残余总线控制仪，并且所述残余总线控制仪组合用于与至少一个另外的控制仪经由总线系统相连接，其中，所述设备包括用于描述通信关系的器件、用于生成程序代码的器件以及仿真计算机，其中，所述用于描述通信关系的器件描述残余总线控制仪的通信关系，所述用于生成程序代码的器件基于所述通信关系生成用于仿真残余总线控制仪的程序代码，并且借助于程序代码(5)的可执行的文本在仿真计算机上对残余总线控制仪组合进行仿真，其特征在于，由用于生成程序代码的器件为残余总线控制仪生成唯一的共同的残余总线控制仪模型作为用于仿真残余总线控制仪的程序代码。因此，所述在残余总线控制仪之间所交换的消息不必再经由在共同的残余总线控制仪模型之外的外部接口进行交换，而可以在残余总线控制仪模型内部进行交换。所述残余总线控制仪模型向外仅须输出如下的消息，所述消息对于经由总线系统与被仿真的残余总线控制仪相连接的另外的控制仪是重要的。现在能够比之前显著更容易地得到残余总线控制仪组合的仿真。在此所考虑的在仿真计算机上仿真残余总线控制仪组合的应用情况中，所述仿真计算机通常与真实的技术过程相连接，即至少与(真实的)另外的控制仪相连接。所述在唯一的共同的残余总线控制仪模型的程序代码的执行的范围内产生的数据自然也涉及如下的数据，所述数据通过相应的I/O接口传输到总线系统上并且因此(至少以相连接的另外的控制仪的方式)在物理上影响所述相连接的真实的技术过程。在该方法的一种优选的实施方案中规定，所述残余总线控制仪的通信关系的描述通过给出通信矩阵实现，所述通信矩阵包括残余总线控制仪和在残余总线控制仪之间所交换的通信元素。在此涉及通信元素的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于仿真残余总线控制仪组合(2)的计算机实现的方法(1)，其中，所述残余总线控制仪组合(2)包括至少两个经由总线系统(3)相连接的残余总线控制仪(2a、2b)，并且所述残余总线控制仪组合(2)与至少一个另外的控制仪(4)经由总线系统(3)相连接，其中，描述残余总线控制仪(2a、2b)的通信关系，基于所述通信关系生成用于仿真残余总线控制仪(2a、2b)的程序代码(5、5a、5b)，并且借助于程序代码(5)的可执行的文本在仿真计算机(6、6a、6b)上对残余总线控制仪组合(2)进行仿真，其特征在于，为残余总线控制仪(2a、2b)生成唯一的共同的残余总线控制仪模型作为用于仿真残余总线控制仪(2a、2b)的程序代码(5)。

【技术特征摘要】
2016.02.03 DE 102016101853.8;2016.02.03 EP 16154001.用于仿真残余总线控制仪组合(2)的计算机实现的方法(1)，其中，所述残余总线控制仪组合(2)包括至少两个经由总线系统(3)相连接的残余总线控制仪(2a、2b)，并且所述残余总线控制仪组合(2)与至少一个另外的控制仪(4)经由总线系统(3)相连接，其中，描述残余总线控制仪(2a、2b)的通信关系，基于所述通信关系生成用于仿真残余总线控制仪(2a、2b)的程序代码(5、5a、5b)，并且借助于程序代码(5)的可执行的文本在仿真计算机(6、6a、6b)上对残余总线控制仪组合(2)进行仿真，其特征在于，为残余总线控制仪(2a、2b)生成唯一的共同的残余总线控制仪模型作为用于仿真残余总线控制仪(2a、2b)的程序代码(5)。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法(1)，其特征在于，所述残余总线控制仪(2a、2b)的通信关系的描述通过给出通信矩阵实现，所述通信矩阵包括残余总线控制仪(2a、2b)和在各残余总线控制仪(2a、2b)之间所交换的通信元素。3.根据权利要求1或2所述的计算机实现的方法(1)，其特征在于，所述残余总线控制仪(2a、2b)在残余总线控制仪模型的可执行的文本中共同地、尤其是以一个唯一的过程在仿真计算机(6)上仿真。4.根据权利要求1至3之一所述的计算机实现的方法(1)，其特征在于，将所述共同的残余总线控制仪模型生成为虚拟控制仪。5.根据权利要求1至3之一所述的计算机实现的方法(1)，其特征在于，将所述残余总线控制仪模型生成为功能实体模型单元(7、FMU)，所述功能实体模型单元尤其是具有功能实体模型接口(FMI)。6.根据权利要求1至3之一所述的计算机实现的方法(1)，其特征在于，将所述残余总线控制仪模型生成用于离线仿真环境，尤其是生成为以Simulink执行容器(SIC)形式的Simulink仿真模型。7.根据权利要求1至6之一所述的计算机实现的方法(1)，其特征在于，所述残余总线控制仪模型的至少部分符合汽车开放系统架构标准(AUTOSAR)。8.根据权利要求1至7之一所述的计算机实现的方法(1)，其特征在于，所述残余总线控制仪(2a、2b)在共同的残余总线控制仪模型中分别通过与平台无关的程序代码(5a、5b)映射，所述程序代码没有用于总线接口的程序代码，并且所述残余总线控制仪(2a、2b)的总线接口的与平台无关的各部分在一个共同的接口程序代码(8)中映射，其中，所述共同的接口程序代码(8)描述全部残余总线控制仪(2a、2b)的特定配置的总线接口。9.根据权利要求1至7之一所述的计算机实现的方法(1)，其特征在于，所述残余总线控制仪(2a、2b)在共同的残余总线控制仪模型中分别通过与平台无关的程序代码(5a、5b)映射，所述程序代码具有相应的总线接口(8a、8b)中的部分，从而所述与平台无关的程序代码(5a、5b、8a、8b)描述相应的残余总线控制仪(2a、2b)的特定配置的总线接口。10.根据权利要求1至9之一所述的计算机实现的方法(1)，其特征在于，所述共同的残余总线控制仪模型的程序代码配备有操作接口，通过所述操作接口能够触发残余总线控制仪组合内部的不同的错误。11.根据权利要求1至10之一所述的计算机实现的方法(1)，其特征在于，将所述残余总线控制仪模型保存为数据容器，所述数据容器包括残余总线控制仪的程序代码、至少一个参数文件、尤其是线路模型的程序代码，所述残余总线...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·博莱斯肯，M·赫特格，B·米勒，
申请(专利权)人：帝斯贝思数字信号处理和控制工程有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE